NB-IoT物联网接入网协议流程-

1、接入网协议流程5G是什么？目前业内已经达成了基本共识，它的一个重要属性是支持万物互联， 也就意味着下一代通信网络构建的目的不仅是为用户提供更高的速率，同时也需 要有效提供支持物联网的系统架构。这在协议标准里就进行了体现，3GPP的标准并没有直接为NB-IoT （NarrowBand Internet of Things ,窄带物联网）, eMTC等物联网技术单独立书作传，但是在LTE的接入网，核心网等协议中进行了融合升级，这样其实也表明了一种态度，物联网的核心技术（例如物理层的调 制/解调技术）与LTE的是大体一致的，同时又是LTE技术的某种方向上的演进， 与LTE网络技术长远来看是和谐共存的

2、。在开始这篇文章的阅读之前，我们先简单澄清一个概念。目前蜂窝物联网技术 （CIoT）是一个总体的范畴，当然还有sidelink这样的物物数据传输技术，可以说CIoT又细分成了窄带物联网（NB-IoT ）和非NB-IoT两个领域（非NB-IoT 包括eMTC或BL UE或支持物联网技术的LTE终端等），NB-IoT技术相对比 较独立，承接了某些GSM标准化组织早期的研究基因，这里我们不去天花乱坠 的叙述物联网技术的前世今生，我们直接从协议标准的角度来理解物联网技术。从接入网来看，NB-IoT等终端的工作状态与LTE 一样，基本是两种，RRC_IDLE,RRC-CONNETED,但也有一些不同的细

3、节，例如NB-IoT没有互操作 的属性，意味着 NB-IoT 的终端无法切换，重定向，CCO （cell change order ） 到2,3G网络，NB-IoT终端只具备E-UTRA状态（只有一种工作模式）；NB- IoT 终端在连接态下不读系统消息，而 4G终端在连接态下可以获取系统消息； NB-IoT终端在连接态不提供任何信道反馈（没有 QoS管控），同时也不提供 测量报告（Measurement Reporting ）；另外在 NB-IoT 里关于上行速率调度机制也不 具备，相比较而言MTC终端由于根源自LTE,因此这些基本的机制还和LTE大 网技术保持一致，但也有一些细微的区别，我

4、们慢慢会提及到。倍承翔陈统旭相较于LTE, NB-IoT 没有SRB2, NB-IoT 使用SRB1 bis作为专属逻辑信道的承 载。在LTE系统中，UE想要正常小区驻留，获取系统消息，首先需要获取 MIB消 息块，为了保证MIB的正确解读，LTE系统以40ms作为周期，每个周期之内 重复发送4次MIB的方式提高MIB获取的可靠性。而相比之下，NB-IoT更加保守，不仅以640ms作为周期，每个周期内重发发送64次M旧-NB ,同时每 80ms子周期内M旧-NB被分别独立编码了 8次，并在每个无线帧的0号子帧 中进行下发，这样每80ms都重复着这样的编码循环，提升了 MIB-NB的获取和解读的

5、可靠性。LTE系统中以80ms作为周期发送 SIB1消息，每个周期之内重复发送4次SIB1消息，起始位置在SFNmod8=0 的5号子帧中发送（即无线帧 0,8,16,24 ） 。NB-IoT 里面的 SystemInformationBlockType1-NB （SIB1-NB） 以 2560ms为周期进行发送，SIB1-NB以16个连续的无线帧作为基本发送单位，在4号子 帧上周定发送。在一个2560ms周期内等时间间隔的重复发送，可以分别按照 4,8,16循环次数发送。SIB1-NB的传输块大小以及2560ms内的循环次数在MIB-NB 中的 shedjngnoSBt 明。Mas tfln

6、Fonn ahonBlock 心才?具口:电?g赴皿| 1 aisr n!5r n50r fiTS. nlO&t<下同代用SMI MG (SIZE 【冏一BZT 3TRI»i/ (S ：£E XHisterlnf DraatiDJiBlac It z :=Ac ha dlul in| I n f cnSIB 1 -*3至于其他的SI消息的相关调度信息（SI时/频资源占用，SI窗长，SI周期）在由SIB1-NB消息解码获取。层3协议流程涉及NB-IoT终端的协议流程大体与LTE的终端协议流程类似，不过也有几点更 新以及需要关注的方面。目前暂时不确定未来NB-Io

7、T终端的形态，按照协议的设计，大致分为纯 NB- IoT终端，以及和LTE公网接入混合类型终端，而纯 NB-IoT终端从技术标准又 分为两种，一种是通过NAS层协议栈传送小数据，不建立DRB。另外一种如同 传统的E-UTRAN协议栈，通过建立DRB传输数据。对于后者，在RRC的专用 信令承载SRB1建立之时，SRB1 bis同时被隐式的建立起来，但是需要等到安 全指令模式之后才被真正使用。这里通过不同逻辑信道标识实现，SRB1采用标识1 , SRB1 bis采用标识3。相比LTE接入网信令流程，NB-IoT 多出了一个RRC connection resume的CIoT终端（挂起针对RRC层已

8、建立至少1个DRB）恢复是针对“挂起”流程而言的，为了使得 NB-IoT终端更加省电，协议设计了“挂起-恢复”流程（当然该流程也可以适用大网），网络侧通过RRCmefcnFeeeae息中的rcSped字段告诉UE , RRC连接被挂起，UE 存 储接入层协议栈上下文和eumeeny （恢复ID身份）,同时从连接态转变为RRC_IDLE（空闲态），挂起针对RRC层已建立的至少1个DRB,这也意味着对于NAS层协议栈传送小数据的NB-IoT终端，”挂起-恢复”流程是不 适用的。恢复流程会重新激活安全模式和重新建立信令和数据承载，相比RCmCrlRus不需要有后续安全模式控制流程了。这样可以使得 终端快速“恢复”与网络侧的连接。另外，相比R13之前的协议版本中RCCneCnFeut的触发原因，RGCmnefcnFeumeRque侈出一条 mo-VoiceCall （R13中两者是中所含的触发原因是保持一致的）。如果触发原因是多媒体电话视频业务请求，并且驻留小区 SIB2消息中包含voeeVCskctn，那么RRC接入/恢复的触发原因就